升温速率对聚丙烯腈纤维预氧化反应的影响及诱导期的研究

于美杰¹，徐勇²，王成国¹，朱波¹，林雪¹，谢奔¹

1. 山东大学碳纤维中心材料液固结构演变与加工教育部重点实验室2. 山东建筑大学材料科学与工程学院

摘 要：用差示扫描量热仪(DSC)研究了聚丙烯腈/衣糠酸共聚物纤维在氧化性气氛(空气)和非氧化性气氛(氩气)下环化反应和氧化反应受升温速率的影响,分析了这两种反应之间的相互作用和反应机理;结合傅里叶红外光谱(FTIR)对DSC回收样品的分析研究了环化反应的诱导期。结果表明,环化反应的引发存在一定的诱导期,升温速率越快,诱导期越长;在缓慢升温条件下,氧的充分扩散使一部分氧化反应与环化反应可以同时进行;在预氧化初期,氧化性气氛具有引发环化反应、缩短环化反应诱导期的作用,而在预氧化后期则阻碍环化,这种阻碍作用随着升温速率的提高而逐渐减弱。

关键词：碳纤维;预氧化;动力学;诱导期;